JPH03121850A - インクジェットプリンタヘッド及びその製造方法 - Google Patents
インクジェットプリンタヘッド及びその製造方法Info
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- JPH03121850A JPH03121850A JP26088789A JP26088789A JPH03121850A JP H03121850 A JPH03121850 A JP H03121850A JP 26088789 A JP26088789 A JP 26088789A JP 26088789 A JP26088789 A JP 26088789A JP H03121850 A JPH03121850 A JP H03121850A
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
本発明は、インクジェットプリンタヘッドの構造及びそ
の製造方法に関するものである。
の製造方法に関するものである。
［従来の技術］
従来のインクジェットプリンタヘッドのうち、圧電素子
等により液体流路を変形させインク液滴を吐出させる、
いわゆるオンデマンド型インクジェットプリンタヘッド
には第３図に示すようなものがある。これはインク液滴
を形成するため、溝及び貫通孔が形成された基板１０と
平坦な基板７を接合して液体流路１２を得、該液体流路
に圧電素子８等により圧縮力を加え、液滴を液体流路端
部より吐出するものである。溝及び貫通孔が形成された
基板１０は射出成形により作製されたプラスチック基板
であるため貫通孔の直径を小さくすることには限度があ
る。高精細印字を得るために、液体流路端部には直径が
数十μｍ程度の微小孔を有する金属製オリフィス板１１
を接合し、これによりインク液滴の直径を数十μｍとし
高精細印字を可能としていた。
等により液体流路を変形させインク液滴を吐出させる、
いわゆるオンデマンド型インクジェットプリンタヘッド
には第３図に示すようなものがある。これはインク液滴
を形成するため、溝及び貫通孔が形成された基板１０と
平坦な基板７を接合して液体流路１２を得、該液体流路
に圧電素子８等により圧縮力を加え、液滴を液体流路端
部より吐出するものである。溝及び貫通孔が形成された
基板１０は射出成形により作製されたプラスチック基板
であるため貫通孔の直径を小さくすることには限度があ
る。高精細印字を得るために、液体流路端部には直径が
数十μｍ程度の微小孔を有する金属製オリフィス板１１
を接合し、これによりインク液滴の直径を数十μｍとし
高精細印字を可能としていた。
［発明が解決しようとする課題及び目的］しかし、前述
の従来技術では以下に述べるような問題が生じていた。
の従来技術では以下に述べるような問題が生じていた。
前述の金属オリフィス板１１は通常、電鋳やエツチング
により作製され、即ち基板１０とは別個の工程で作製さ
れるため、当然コストは」二昇する。金属オリフィス板
は基板１０に接合されるが、金属とプラスチックの接合
は困難であり、場合によっては分解してしまうこともあ
り、信頼性が低かった。又、オリフィス板の孔ピッチと
基板に形成された貫通孔のピッチの誤差により、インク
液滴の飛行経路がばらつき、印字品質が低下していた。
により作製され、即ち基板１０とは別個の工程で作製さ
れるため、当然コストは」二昇する。金属オリフィス板
は基板１０に接合されるが、金属とプラスチックの接合
は困難であり、場合によっては分解してしまうこともあ
り、信頼性が低かった。又、オリフィス板の孔ピッチと
基板に形成された貫通孔のピッチの誤差により、インク
液滴の飛行経路がばらつき、印字品質が低下していた。
そこで本発明はこのような課題を解決するもので、その
目的とするところは信頼性及び印字品質に優れたインク
ジェットプリンタヘッドを安価に提供するところにある
。
目的とするところは信頼性及び印字品質に優れたインク
ジェットプリンタヘッドを安価に提供するところにある
。
［課題を解決するための手段］
本発明のインクジェットプリンタヘッドはＳｉ板を構成
部材として用いるインクジェットプリンタヘッドにおい
て、溝及び貫通孔が形成されたＳｉ板を用い、前記貫通
孔は前記溝の底部に形成され、前記溝及び前記貫通孔は
それぞれインク液の流路及び吐出口となることを特徴と
する。又、本発明のインクジェットプリンタヘッドの製
造方法は結晶軸方向が＜１００＞又は＜１．１０＞であ
るＳｉ基板にアルカリ液を用いた異方性エツチングによ
り貫通孔を形成し、次いで該貫通孔を包含するように溝
を形成することを特徴とする。
部材として用いるインクジェットプリンタヘッドにおい
て、溝及び貫通孔が形成されたＳｉ板を用い、前記貫通
孔は前記溝の底部に形成され、前記溝及び前記貫通孔は
それぞれインク液の流路及び吐出口となることを特徴と
する。又、本発明のインクジェットプリンタヘッドの製
造方法は結晶軸方向が＜１００＞又は＜１．１０＞であ
るＳｉ基板にアルカリ液を用いた異方性エツチングによ
り貫通孔を形成し、次いで該貫通孔を包含するように溝
を形成することを特徴とする。
［実施例］
以下に、本発明の実施例に基づき詳細に説明する。第１
図にＳｉ板の加工工程図を示す。Ｓｉ板としては結晶軸
方向が＜１００＞である厚み２２０１ＬｍのＳｉ基板を
用いた。Ｓｉ板１を酸素雰囲気下で加熱し、いわゆる熱
酸化膜２を得た（第１図（ａ））。熱酸化膜２をエツチ
ングマスクとして使用するため貫通孔に相当するパター
ニングを施したく第１図（ｂ））。本実施例では一辺３
６０μｍの正方形パターンとした。次いでエチレンジア
ミン系アルカリエツチング液により、Ｓｉ板を貫通する
までエツチングした（第１図（Ｃ））。
図にＳｉ板の加工工程図を示す。Ｓｉ板としては結晶軸
方向が＜１００＞である厚み２２０１ＬｍのＳｉ基板を
用いた。Ｓｉ板１を酸素雰囲気下で加熱し、いわゆる熱
酸化膜２を得た（第１図（ａ））。熱酸化膜２をエツチ
ングマスクとして使用するため貫通孔に相当するパター
ニングを施したく第１図（ｂ））。本実施例では一辺３
６０μｍの正方形パターンとした。次いでエチレンジア
ミン系アルカリエツチング液により、Ｓｉ板を貫通する
までエツチングした（第１図（Ｃ））。
アルカリによるＳｉ単結晶のエツチングでは結晶軸方向
によりエツチング速度が著しく異なり、即ち＜１００＞
又は＜１１０＞に対しく１１１）ではエツチング速度が
著しく遅く、上述したエツチングは異方性エツチングと
なる。貫通孔の断面形状は第１図（ｃ）のように斜面が
＜１１１＞面であるような台形形状となるが、その形状
は開口部（非マスキング部）長さとエツチング深さ（Ｓ
ｉ板厚み）により一義的に決まるため形状ばらつきは無
視し得るほど小さい。貫通孔の底面側の開口部は一辺５
０μｍの正方形状となった。次に貫通孔を包含するよう
に液体流路となる溝に相当する部分の熱酸化膜を除去し
く第１図（ｄ））、同様にアルカリにて所定の深さまで
エツチングし、溝を形成した（第１図（ｅ））。最後に
基板４をフッ酸系エツチング液に浸し上面及び下面の５
ｉｎ２を除去した（第１図には該当する図は示していな
い）。上述の加工工程により得られた貫通孔と溝を有す
るＳｉ基板４は第２図に示すように平板７と接着し、次
いで圧電素子８を平板７上に貼り付け、インク供給バイ
ブ９を取り付け、インクジェットプリンタヘッドが完成
する。このようにして得られたインクジェットプリンタ
ヘッドでは、構造上、従来のインクジェットプリンタヘ
ッドにおける基板とオリフィス板が一体化している構造
のため、基板とオリフィス板の接着工程が不要でかつ剥
がれなどの問題も生じ得ない。また貫通孔の大きさ、方
向が均一に形成されているため吐出されるインク液滴の
大きさが均一で、又、飛行経路も基板に垂直で曲がりが
生じないため印字品質が向上する。以上に説明したのは
結晶軸が＜１００＞の場合であるが、＜１１０＞Ｓｉ基
板の場合も基本的には同様にインクジェットプリンタヘ
ッドが形成出来、同様の性能が発揮出来る。
によりエツチング速度が著しく異なり、即ち＜１００＞
又は＜１１０＞に対しく１１１）ではエツチング速度が
著しく遅く、上述したエツチングは異方性エツチングと
なる。貫通孔の断面形状は第１図（ｃ）のように斜面が
＜１１１＞面であるような台形形状となるが、その形状
は開口部（非マスキング部）長さとエツチング深さ（Ｓ
ｉ板厚み）により一義的に決まるため形状ばらつきは無
視し得るほど小さい。貫通孔の底面側の開口部は一辺５
０μｍの正方形状となった。次に貫通孔を包含するよう
に液体流路となる溝に相当する部分の熱酸化膜を除去し
く第１図（ｄ））、同様にアルカリにて所定の深さまで
エツチングし、溝を形成した（第１図（ｅ））。最後に
基板４をフッ酸系エツチング液に浸し上面及び下面の５
ｉｎ２を除去した（第１図には該当する図は示していな
い）。上述の加工工程により得られた貫通孔と溝を有す
るＳｉ基板４は第２図に示すように平板７と接着し、次
いで圧電素子８を平板７上に貼り付け、インク供給バイ
ブ９を取り付け、インクジェットプリンタヘッドが完成
する。このようにして得られたインクジェットプリンタ
ヘッドでは、構造上、従来のインクジェットプリンタヘ
ッドにおける基板とオリフィス板が一体化している構造
のため、基板とオリフィス板の接着工程が不要でかつ剥
がれなどの問題も生じ得ない。また貫通孔の大きさ、方
向が均一に形成されているため吐出されるインク液滴の
大きさが均一で、又、飛行経路も基板に垂直で曲がりが
生じないため印字品質が向上する。以上に説明したのは
結晶軸が＜１００＞の場合であるが、＜１１０＞Ｓｉ基
板の場合も基本的には同様にインクジェットプリンタヘ
ッドが形成出来、同様の性能が発揮出来る。
［発明の効果］
以上述べたように本発明によれば、Ｓｉ板を構成部材と
して用いるインクジェットプリンタヘッドにおいて、溝
及び貫通孔が形成され、該貫通孔は該溝の底部に形成さ
れているＳｉ板を用いることにより、又、溝及び貫通孔
が形成されたＳｉ板を結晶軸方向が＜１００＞又は＜１
１０＞であるＳｉ基板のアルカリ液を用いた異方性エツ
チングにより貫通孔を形成し、次いで該貫通孔を包含す
るように溝を形成することにより作成することで、信顧
性及び印字品質に優れたインクジェットプリンタヘッド
を安価に提供することが出来るという効果を有する。
して用いるインクジェットプリンタヘッドにおいて、溝
及び貫通孔が形成され、該貫通孔は該溝の底部に形成さ
れているＳｉ板を用いることにより、又、溝及び貫通孔
が形成されたＳｉ板を結晶軸方向が＜１００＞又は＜１
１０＞であるＳｉ基板のアルカリ液を用いた異方性エツ
チングにより貫通孔を形成し、次いで該貫通孔を包含す
るように溝を形成することにより作成することで、信顧
性及び印字品質に優れたインクジェットプリンタヘッド
を安価に提供することが出来るという効果を有する。
第１図は本発明におけるＳｉ板の加工工程図。
第２図は本発明におけるインクジェットプリンタヘッド
の構成図。 第３図は従来のインクジェットプリンタヘッドの図。 第４図は第１図の断面図。 第５図は第３図の断面図。 １・・・Ｓｉ板 ２・・・Ｓ ｉ Ｏｚ膜 ３・・・＜１１１＞面 ４・・・溝及び貫通孔が形成されたＳｌ基板５・・・貫
通孔 ６・・・溝 ７・・・平板 ８・・・圧電素子 ９・・・インク供給パイプ １０・・溝及び貫通孔が形成されたプラスチ・ンク基板 １１ ・金属オリフィス板 １２・・液体流路 以上
の構成図。 第３図は従来のインクジェットプリンタヘッドの図。 第４図は第１図の断面図。 第５図は第３図の断面図。 １・・・Ｓｉ板 ２・・・Ｓ ｉ Ｏｚ膜 ３・・・＜１１１＞面 ４・・・溝及び貫通孔が形成されたＳｌ基板５・・・貫
通孔 ６・・・溝 ７・・・平板 ８・・・圧電素子 ９・・・インク供給パイプ １０・・溝及び貫通孔が形成されたプラスチ・ンク基板 １１ ・金属オリフィス板 １２・・液体流路 以上
Claims (2)
- （１）Ｓｉ板を構成部材として用いるインクジェットプ
リンタヘッドにおいて、溝及び貫通孔が形成されたＳｉ
板を用い、前記貫通孔は前記溝の底部に形成され、前記
溝及び前記貫通孔はそれぞれインク液の流路及び吐出口
となることを特徴とするインクジェットプリンタヘッド - （２）結晶軸方向が＜１００＞又は＜１１０＞であるＳ
ｉ基板にアルカリ液を用いた異方性エッチングにより貫
通孔を形成し、次いで該貫通孔を包含するように溝を形
成することを特徴とする第１項記載のインクジェットプ
リンタヘッドの製造方法
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26088789A JP2861117B2 (ja) | 1989-10-05 | 1989-10-05 | インクジェットプリンタヘッド及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26088789A JP2861117B2 (ja) | 1989-10-05 | 1989-10-05 | インクジェットプリンタヘッド及びその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03121850A true JPH03121850A (ja) | 1991-05-23 |
| JP2861117B2 JP2861117B2 (ja) | 1999-02-24 |
Family
ID=17354133
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26088789A Expired - Lifetime JP2861117B2 (ja) | 1989-10-05 | 1989-10-05 | インクジェットプリンタヘッド及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2861117B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0652108A2 (en) * | 1993-11-05 | 1995-05-10 | Seiko Epson Corporation | Ink jet print head and a method of manufacturing the same |
| US6460981B1 (en) | 1995-09-05 | 2002-10-08 | Seiko Epson Corp | Ink jet recording head having spacer with etched pressurizing chambers and ink supply ports |
| US6729002B1 (en) | 1995-09-05 | 2004-05-04 | Seiko Epson Corporation | Method of producing an ink jet recording head |
-
1989
- 1989-10-05 JP JP26088789A patent/JP2861117B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0652108A2 (en) * | 1993-11-05 | 1995-05-10 | Seiko Epson Corporation | Ink jet print head and a method of manufacturing the same |
| US5723053A (en) * | 1993-11-05 | 1998-03-03 | Seiko Epson Corporation | Ink jet print head and a method of manufacturing the same |
| EP0652108A3 (en) * | 1993-11-05 | 1998-04-01 | Seiko Epson Corporation | Ink jet print head and a method of manufacturing the same |
| US5956058A (en) * | 1993-11-05 | 1999-09-21 | Seiko Epson Corporation | Ink jet print head with improved spacer made from silicon single-crystal substrate |
| EP0980757A2 (en) * | 1993-11-05 | 2000-02-23 | Seiko Epson Corporation | Ink jet print head |
| EP0980759A2 (en) * | 1993-11-05 | 2000-02-23 | Seiko Epson Corporation | Ink jet print head and a method of manufacturing the same |
| EP0980756A2 (en) * | 1993-11-05 | 2000-02-23 | Seiko Epson Corporation | Ink jet printer head |
| EP0980755A2 (en) * | 1993-11-05 | 2000-02-23 | Seiko Epson Corporation | Ink jet print head and a method of manufacturing the same |
| EP0980756A3 (en) * | 1993-11-05 | 2000-12-06 | Seiko Epson Corporation | Ink jet printer head |
| EP0980759A3 (en) * | 1993-11-05 | 2000-12-06 | Seiko Epson Corporation | Ink jet print head and a method of manufacturing the same |
| EP0980757A3 (en) * | 1993-11-05 | 2000-12-06 | Seiko Epson Corporation | Ink jet print head |
| EP0980755A3 (en) * | 1993-11-05 | 2000-12-06 | Seiko Epson Corporation | Ink jet print head and a method of manufacturing the same |
| US6460981B1 (en) | 1995-09-05 | 2002-10-08 | Seiko Epson Corp | Ink jet recording head having spacer with etched pressurizing chambers and ink supply ports |
| US6561633B2 (en) | 1995-09-05 | 2003-05-13 | Seiko Epson Corporation | Ink jet recording head having spacer with etched pressurizing chambers and ink supply ports |
| US6729002B1 (en) | 1995-09-05 | 2004-05-04 | Seiko Epson Corporation | Method of producing an ink jet recording head |
| US7028377B2 (en) | 1995-09-05 | 2006-04-18 | Seiko Epson Corporation | Method of producing an ink jet recording head |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2861117B2 (ja) | 1999-02-24 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081211 Year of fee payment: 10 |
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| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
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| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
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| EXPY | Cancellation because of completion of term |